對(duì)于不同廢催化劑,從中提取金屬和合金的工藝技術(shù)不同。含銀、鉑和銠等貴金屬?gòu)U催化劑回收利用主要方法有:
高溫?fù)]發(fā)法:在某些氣體存在下加熱物料,使貴金屬以氯化物形式揮發(fā)出來,經(jīng)吸收后提取其中的貴金屬。
載體溶解法:用酸或堿將載體全部溶解而金屬留在渣中,貴金屬回收再?gòu)脑刑崛≠F金屬。
選擇性溶解法:即載體不溶,選擇特殊溶劑將鉑等貴金屬溶出,從溶液中提取金屬組分。
全溶法:將載體及貴金屬一次性全部溶入溶液中,然后采取離子交換或萃取法回收溶液中的貴金屬。
火法熔煉:在高溫下把貴金屬和載體進(jìn)行分離。
燃燒法:對(duì)于載體為碳質(zhì)的催化劑,將載體燃盡后提取其中的貴金屬。
貴金屬催化劑回收
1)載體溶解法
目前工業(yè)使用的載體催化劑,大多是以三氧化二鋁作為載體的鈀和鉑金屬催化劑。催化劑使用一定時(shí)間,鈀和鉑的催化活性會(huì)減弱以致失效,但鈀和鉑的存在狀態(tài)不變,仍是單質(zhì)。
溶解載體法是利用γ-Al203的可溶性,用鹽酸或硫酸使之溶解,而鈀和鉑留于不溶渣中,然后用王水或鹽酸加氧化劑溶解鈀和鉑。雖然回收率較高,但操作過程復(fù)雜,載體被破壞不能回收利用。
2)選擇性溶解法
選擇性溶解法是首先在(1000-1100)℃焙燒,除掉廢催化劑表面吸附的有機(jī)物與表面積炭,同時(shí)使γ-Al203轉(zhuǎn)變?yōu)殡y于溶解的α-Al203,然后用王水或鹽酸加氧化劑溶解廢催化劑中的鈀和鉑金屬。該法的優(yōu)點(diǎn)是Al203載體不被破壞,可以直接回收利用,貴金屬回收缺點(diǎn)是鈀和鉑的溶解不徹底,回收率較低。
3)全溶法
全溶法是將γ-Al203與鉑全部溶解,以離子交換樹脂吸附鉑分別得到鉑的堿性解吸液與硫酸鋁或氯化鋁溶液。鉑的解吸液經(jīng)酸化、沉鉑及精制得到純鉑產(chǎn)品。
廢有色金屬的回收與加工處理
按照我國(guó)的產(chǎn)業(yè)分類,通常將鐵、錳、鉻及其合金稱為黑色金屬,除此以外的其他金屬均列為有色金屬。實(shí)際上純凈的鐵與鉻都是銀白色的,而錳是銀灰色的,之所以把它們叫作黑色金屬,是因?yàn)殇撹F表面常覆蓋一層黑色的四氧化三鐵,而錳和鉻又主要應(yīng)用于冶煉合金鋼,所以被叫作黑色金屬。這種分法是沿用前蘇聯(lián)教科書的結(jié)果,無論從邏輯上還是從事物的本質(zhì)上都欠科學(xué)?!坝猩睉?yīng)與無色”相對(duì),“黑色”難道不是“有色”貴金屬催化劑回收 況且,鐵、錳、鉻本身也并不是黑色。在歐美教科書中,金屬被分為鐵金屬和非鐵金屬兩大類,這樣比較科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)。但是,在我國(guó)對(duì)黑色金屬、有色金屬的稱謂沿用已久,有時(shí)仍然沿用此稱謂。
在高新技術(shù)領(lǐng)域中,非鐵金屬合金或化合物展示出更大的發(fā)展前景,如可用于燃煤磁流體發(fā)電機(jī)通道的金屬陰極材料w-cu合金;二次能源開發(fā)所需要的儲(chǔ)氧材料La-Ni、Mg-Ni、Ti-Mn系合金;具有優(yōu)異硬磁性能的Nd-Fe-B合金;具有特殊形狀記憶效應(yīng)的Ti-Ni合金;光記錄材料Gd-Co合金;高速電子計(jì)算機(jī)、微波通訊、激光技術(shù)等領(lǐng)域的優(yōu)良材料砷化鎵;新型超導(dǎo)材料釔鋇銅氧化合物;未來新型高溫結(jié)構(gòu)材料鎳鋁化合物、鈦鋁化合物等。概而言之,非鐵金屬材料在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中的作用是不能用產(chǎn)量的大小來衡量的,具有不可取代的重要作用。
廢有色金屬是指生產(chǎn)與消費(fèi)過程中已完成使用壽命的器件中所含有的有色金屬部件及材料。例如,舊電線、舊蓄電池、舊電器、舊飛機(jī)、報(bào)廢汽車、廢棄船舶等,都含有一定數(shù)量的有色金屬。